Спосіб очистки дифузійного соку

союз совєтсних СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК 1 •' С 13 П 3/02 і ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ ПРИ ГННТ СССР I (21) 4378172/ЗОНЗ (22) 18.02.38 (*»6) 0 7 . И . 8 9 . Бюл. № *П (71) Производственное объединение "Укрсахтехэнергоремонт" и Киевский технологический институт пищевой промышленности (72) В.Н. Шалатонов, А.А. Липец и -Л.П. Рева (53) 6 6 4 . 1 . 0 3 8 . 2 2 ( 0 8 8 . 8 ) (56) Сапронов А.Р., Бобровник Л.Д. Сахар. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1979, с. 131. Авторское свидетельство СССР V 1306958, к л . С 13 D 3/00, 1985. СПОСОБ ОЧИСТКИ ДИФФУЗИОННОГО СОКА (57) Изобретение относится к технологии сахарного производства и может найти применение в очистке сахаросодержащих растворов. Целью изобретения является увеличение выхода с а х а ра за счет более полного извлечения сахарозы из сатурационного осадка и уменьшение расхода извести на очистку. Способ заключается в следующем. Диффузионный сок подвергают предварительной и основной дефекациям, первой сатурации, отделяют образовавшийся осадок, промывают его и разбавляют. Разбавленный сатурационный осадок сатурируют в две стадии. На первой стадии сатурирование ведут при 75-90°С до рН 2 о ia,Q-10,5, а на второй - до рН 2 о 7,0-9,0. После первой стадии сатурирования отделяют образовавшийся сахаросодержащий раствор сахаратов кальция. Отсатурированную суспензию разделяют на суспензию кар~ боната кальция и суспензию несахаров. Суспензию карбоната кальция после разделения подщелачивают известковым молоком до рН 2 о 10,0-11,0 дли поедотвращения выхода несахаров из пор частиц карбоната кальция, после чего суспензию возвращают на предефекацию и первую сатурацию. 1 и л . , h табл. О Изобретение относится к технологии сахарного производства и может найти применение в очистке диффузионного сока. Целью изобретения является увеличение выхода сахара за счет более полного извлечения сахарозы из сатурационного осадка и уменьшение расхода извести на очистку диффузионного сока« На чертеже изображена схема очистки диффузионного сока. • J-'V^v Способ осуществляют следующим об разом. Диффузионный сок при І»5'87')С сме шивают в аппарате 1 прогрессивной предварительной дефекации с некоторым количеством очищенного от несахаров и подщелоченного известковым раствором фильтрационного осадка сока .і^рвой сатурации до рН 1 0 8 j 5 ' 9 , 5 В последнюю секцию преддефекатора добавляют известь до р Н г о 11,2-11,6. В преддефекованный сок добавляют и з L З 152010 весть в количестве 1,5-2,0ї СаО к массе свеклы. Процесс основной дефекации проводят в одном тппарате или двух аппаратах 2 холодно-горячей дефекации. В подогревателе 3 сок нагревают до 85-90"С« В дефековзнный сок добавляют очищенный от несахаров и подщелоченный фильтрационный осадок и сатурируют в сатураторе k до рН 2 о Q } 11,2-11,4. Фильтрационный осадок сока первой сатурации сгущают в установке 5» полученную суспензию фильтрационного осадка фильтруют и обессахаривают на вакуум-фильтрационной устаjc новке 6. Фильтрат или декантат из установки 5 и фильтрат с вакуум-фильтрационной установки 6 очищают по общепринятой схеме, фильтрационный осадок с вакуум-фильтрационной установ- 20 км 6 разбавляют водой с 85~95°С в соотношении ( 1 : 1 ) - ( 1 : 1 , 5 ) . После разбавления температура фильтрационного осадка составляет 75'90°С. розь. d фильтрате. СоТурационьую суспензию подают насосом 8 на вак>уифильтрзционную установку 9 Д-ГЯ отделения сахаросодержащего раствора ст фильтрационного осадка. В оглич *е от известного способа фильтрат с дополнительно извлеченной из осадка сахарозой не выводят из технологической схемы, а используют для разбавления суспензии карбоната кальция после гидроциклонов, приготовления известкового молока или для клеровки желтых сзхаров. Затем обессахаренный фильтрационный осадок ^ вторично разбавляют водой в соотношении 1:1 и сатурируют на второй стадии сатурирования до рН 2 7,0-9,0 в сатураторе 10. Такая двухстадийная обработка сатурационным газом суспензии обессахаренного фильтрационного осадка до рН i0 7,Q~9»0 no сравнению с сатурированием в одну ступень по •* известному способу-позволяет снизить количество несахарое в фильтрационВ том случае, когда первую сатура- 25 ном осадке» воззоащаемом на преддефецию проводят до рН 1 0 11,2-11,h, филькацию, а именно веществ коллоидной трационный осадок с вакуум-фильтров, степени дисперсности - пектиновых, разбавленный водой в соотношении 1:1, белковых веществ и красящих веществ имеет рН 1 о 11,6-11,8, В таком фильтрамеланинов, Отсатурированную суспенционном осадке даже при тщательной зию фильтрационного'осадка подают его промывке водой на вакуум-фильтрах насосами П в гидроциклоны 12 для наблюдается повышение содержания саразделения суспензии на суспензию нехара, так как в фильтрационном осадсахаров и суспензию карбоната кальке имеются еще гели углекальциевых ция. сахарзтов. Чтобы перевести углекальциевые сахзраты, находящиеся в филь- 35 Пересатурированная» обессахаренная трационном осадке после вакуум-фильи очищенная в гидродиклонзх суспентров, в сахарозу при незначительной зия карбоната кальция имеет значидесорбции несэхаров необходимо сустельно больший электрокинетический, пензию фильтрационного осадка отсзтупотенциал, чем у фильтрационного осад40 рировать при 75-90°С до р Н г ь 10,0ка сока первой сатурации, что свиде10,5. При таком рез^име сатурирования тельствует о более полном удалении гели углекапьциеиых сахаратов полногіесахзров. Сатурирование -суспензии стью переходят в сахарозу: обессахаоенного фигьтрационного осадка ниже рН 2 9 7 приводит к незначительному уве-мчен^ю десорбции несахэров с поверхности карбоната кальция, однако неоправданно возрастает расход свтурационного г з ? з ( требую+3CaC03t щий дополнительного обжига известняа несахара переходят Б "аствоо лишь 50 ка* Соответственно увеличивается и расход извести. Суспензию чесахаров в незначительном колмчестзе. испопьзупт как добавку н? корм скоту Р Разбавленный сатурациснный осадок а суспензию карбоната кальция подщелаобрабатывают в сатураторе 7 ив перчивают известковым молоко^ до рН 1 о вой стадии сатурирования до рН 1 о 10,010,0-11,0 и перемешивают в мешалке 10,5» при этом гели углекальциевых 55 13 в течение 1-2 мин. Подготовленную сахарзтов. находящиеся в фильтрацитаким образом суспензию карбоната онном осадке, переводят є сахарозу, кальция через делитель 14 потока по что подтверждавЇСЯ увеличением сауз -* 5 1520101 куум-фильтряционной установки обессадают в третью секцию преддефекатора харенный фильтрационный осадок сока в количестве 20-50% и в аппарз т перпервой сатурации, разбавляют 1:1 вовой сатурации в количестве 20-30%. дой с температурой 85е С, замеряют Суспензию карбоната кальция подрН 1 о полученной суспензии фильтрацищелачивают известковым раствором до онного осадка и делят на шесть раврНЭо 10,0-11,0 для создания щелочных частей. Каждую пробу, кроме поного резерва и экранирования несаследней, сатурируют до следующих знахаров в порах измельченных частиц чений р Н Э о ; 8 , 3 ; 9,5, 10,0; 10,5» карбоната кальция. 11,0. Все шесть проб фильтруют, в Щелочной резерв в суспензии карфильтрате замеряют р Н 1 е СВ, Сх , D ^ боната кальция необходим для нейтраоптическую плотность. Полученные знализации кислот диффузионного сока чения показателей заносят в табл. 1, Как видно из табл. 1, при сатури15 ровании суспензии фильтрационного При недостаточном количестве щелочи осадка до значений р Н ? 0 , отличных от для нейтрализации кислот (щавелевой, рН гс 10,0-10,5 в большую или меньшую лимонной, яблочной, винной и др.) сторону, показатели количества сахадиффузионного сока в секциях преддерозы и доброкачественности фильтрата фекации с рН 2 о до 9,5 в реакцию встууменьшаются. пают ионы кальция фильтрационного Пример 2. Очистку диффузионосадка: ного сока осуществляют аналогично примеру 1. Суспензию фильтрационного осадка сока первой сатурации с рН 2 о В результате этого карбонат каль- 25 11,6 делят на шесть равных частей, ция фильтрационного осадка, вводимый каждую пробу сатурируют до рН 2 я 10,5 на преддефекацию, растворяется и вмепри 65, 75, 80, 85, 90 и 95°С Отсасте с ним растворяются оставшиеся турированчую суспензию осадка фильтпосле его очистки несахара, а также появляется устойчивая пена, которая зо руют, определяют фильтрационный коэффициент» в фильтрате определяют оптипереливается из преддефекатора и споческую плотность, D 5 . Результаты присобствует развитию микроорганизмов. ведены в габл. 2. Все это ведет к потерям сахара и уменьшению его выхода. Поэтому для Из данных табл, 2 видно, что при экранирования несахаров, находящихфильтрации сатурированной суспензии ся в порах измельченных частиц карбо- " осадка фильтрационный коэффициент нага кальция, суспензию карбоната при уменьшении температуоы сатурирокальция, возвращенную на преддефекавания снижается j, а качественные поцию, подщелачивают до p H w 10,0-11,0. казатели фильтрата - оптическая плотПодщелачивать суспензию карбоната .„ ность и D 6 при значениях Температуры сатурирования фильтрационного осадка, кальция выше рН 1 о 11,0 нецелесообразотличающихся от 75~90сС, ухудшаются. но, так как наблюдается местное переПример 3. Способ очистки щелачивание в секции преддефекатора диффузионного сока осуществляют анас рН^6 8 , 5 - 9 , 5 , что ухудшает седиментационно-фильтрациоиные свойства пред- логично примеру 1. Суспензию фильтрадефекационного сока, сока первой с а т у - ^ ционного осадка сока первой сатурации сатурируют при 80°С до рН 2 0 10,5, рации и снижает эффект очистки. фильтрованием отделяют сахаросодерП р и м е р 1. Диффузионный сок жащий раствор* Обессахаренный сатус рИ 1 о 6,3 и D E 85,**% очищают по т и повой схеме: прогрессивная преддефека-,.- рационный осадок разбавляют водой 1:1 и делят ^а пять равных частей ция до рН 1 с 11,2, 15-минутная первая и сатурируют каждую пробу до следуступень основной дефекации известью ющих значений pH lc ;6 f 5»v 7,0, 8 , З І в количестве 2,0% СаО к массе сока 9,0, 9,5. Далее все пробы обрабатыпри 55°С, 10-минутная вторая ступень ваюг в одинаковых условиях следующим основной дефекации при 85°С; первая 55 об? ом. Отсатурированную суспензию сатурация до рН 1 о 11,2* отделение и фильтрационного осадка разделяют в обессахаривание фильтрационного осадгидроциклона* на суспензию несахаров ка; фильтрат сатурируют до рН 1D 9,3 и суспензию карбоната кальция. В суси вновь фильтруют. Отбирают после ва 7 152СШ пензии карбоната кальция определяют отделяют сахаросодержащии раствор, электрокинетический потенциал, а в в фильтрате определяют количество фильтрате суспензии несахаров - высосахарозы и D^ раствора. Обессахаренкомолекулярные вещества и коллоиды, ный фильтрационный осадок разбавляоптическую плотность. Суспензию карют водой в соотношении 1:1 и сатурибоната кальция каждой пробы подщеларуют до рН 2 о 7,0. Полученную суспенчивают до рН, 0 10,5 и вводят в колизию фильтрационного осадка разделяют честве 10% к массе сока в преддефев гидроциклонах на суспензию несахакованный сок с рН 7 о 9,5, затем кажров и суспензию карбоната кальция, 10 дую пробу прогрессивно доводят и з которую подщелачивают до рН 2 0 9 , 5 ; вестью до рН З о 1 1 , 2 . Проводят холод10,0, 10,5; 11,0 и 11,5 и вводят в ную и горячую ступени основной дефесок преддефекации с рН 2 й 9,5 и в декации известью до щелочности 1,0% фекованный сок. Сок первой сатурации СаО, в дефекованный сок вводят подщефильтруют, фильтрат сатурируют до рН, лоченную суспензию фильтрационного 9,3 и фильтруют. В фильтрате каждой осадка в количестве 10% к массе сока пробы определяют эффект очистки соли и сатурируют до р Н ^ 11,2. Сок филькальция. Полученные данные записыватруют, фильтрат сатурируют до рН 7 о ют в табл. к. 9,3 и фильтруют. В фипьтрате определяют эффект очистки. Полученные дан- 20 5. Диффузионный сок П р и м е р ные приведены в табл. 3. с р Н 7 6 6,3 и D 6 8$,**% подвергают Из приведенных в табл. 3 данных прогрессивной преддефекации известью видно, что чем меньше рН ї 0 сатуридо рН 2 0 11,2, в сок с рН г Ь 9,5 вворования суспензии фильтрационного 25 дят активированную до рН гь 12,0 сусосадка, тем больше несахаров перепензию отсатурированного до рН 2 о 8,3 ходит из фильтрационного осадка в фильтрационного осадка сока первой раствор и тем меньше величина частиц сатурации в количестве 10% к массе фильтрационного осадка. При значенисока. В преддефекованном соке опредеях рН^ 0 сатурирования, отличных от ляют скорость осаждения, объем осад7 , 0 - 9 , 0 , эффект очистки сока снижа- 30 ка . Полученный преддефековаиный сок ется. 'делят на две равные части, в первую пробу вводят известь до щелочности П р и м е р k. Диффузионный сок 1,0% СаО, во вторую пробу - до щес рН 2 о 6,3 и Dg- 85»*»% подвергают пролочности 1,2% СаО и проводят 15~мигрессивной преддефекации известью до рН^0 11,2, в секцию с рН ?0 9,5 вво- 35 нутную холодную дефекацию при ^5°С и 10-минутную горячую дефекацию при дят подщелоченную до рН tc 9,5; Ю,0,' 85°С, В дефекованный сок вводят акти10,5; 11,0 и 11,5 суспензию обессавированную до рН 2 о 12,0. суспензию харенного и отсатурированного до фильтрационного осадка сока первой рН2о 7,0 фильтрационного осадка сока 4 0 сатурации в количестве 10% к массе первой сатурации в количестве 10% к сока и сатурируют до p H i 0 11,2» За- ^ массе сока. В пяти пробах преддефекотем в канадой пробе определяют с к о ванного сока определяют скорость осажрость осаждения, объем осадка и фильдения и объем осадка. В преддефекотрационный коэффициент. Обессахаренванный сок пяти проб вводят известь ный фильтрационный осадок разбавляют до щелочности 1,0% СаО и проводят водой в соотношении 1:1 и сатурируют 15-минутную холодную дефекацию при до рН г С 8,3. Полученную суспензию ^5°С и 10-минутную горячую дефекацию фильтрационного осадка разделяют в при 85 С. В дефекованный сок вводят гидроциклонах на суспензию несахеподщелоченную суспензию фипьтрационного осадка сока первой сатурации в 50 ров и суспензию карбоната кальция, которую активируют до рН2ґ 12,0 и ввоколичестве 10% к массе сока и сатудят в сок преддефекации с рН 2 0 9,5 и рируют до рН 2 о 11,2, затем опоеделяв дефекованный сок. Сок первой са(от в каждой пробе скорость осаждения, турации фильтруютf фильтрат сатурируобъем осадка, фильтрационный коэффи55 ют до рН g 5 и фильтруют, в фильтрате циент» .Отделенный и обессахаренный каждой пробы определяют эффект очистфильтрационный осадок разбавляют воки соли кальция. Полученные данные дой в соотношении 1:1 и при 80 С сатузаписывают в табл. k. рируют до рН ; 0 10.5, фильтрованием _9 10 15201 01 Как видно иэ т а б л . К, наиболее высокие качественные показатели о ч и щенного сока достигаются при подщелачивании суспензии карбоната к а л ь 5 ция до р Н 1 0 10,0-11 , 0 . В сравнении с известным п р е д л а г а емый способ о ч и с т к и диффузионного сока позволяет увеличить выход с а х а ра на 0 , 1 - 0 , 2 % к массе свеклы за с ч е т , 0 повышения эффекта о ч и с т к и и с н и з и т ь расход и з в е с т и при о ч и с т к е диффузионн о г о с о к а на 0 , 2 - 0 , 3 % к массе свеклы без ухудшения качественных п о к а з а т е лей очищенного с о к а , ) s Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Способ о ч и с т к и диффузионного с о к а , предусматривающий предварительную и основную дефекации, первую сатурацию, отделение и промывку с а т у р а ц и о н н о г о ' о с а д к а , е г о разбавление и с а т у р и р о вание, разделение отсатурированной суспензии на суспензию карбоната калью сатурацию, о т л и ч а ю щ и и с я :м, что, с целью увеличения выхода сахара за счет более полного извлечения сахарозы из сатурационного осадка и уменьшения расхода извести на очистку, сатурирование разбавленного сатурационного осадка осуществляют в две стадии, при этом на первой стадии сатурирование ведут при 75-90°С до рН 10,0-10,5, а на второй стадии сатурируют до рН 20 / " З , причем обоазовавшийся сахаросодержащий раствор сахаратое кальция после первой стадии сатурирования отделяют, а суспензию карбоната кальция после разделения отсатурированной суспензии подщелачивают известковым молоком до рН ? й 10-11 для предотвращения выхода иесахаров из пор частиц карбоната кальция. 25 Т а б л и ц а Показатели 1 Способ очистки диффузионного сока при сатурировании до рН 1 0 Известный Предлагаемый 9,5 ] 10,0 [ 10,5 [ 11,0 Диффузионный сок 6,3 85,4 6,3 85,4 6,3 6,3 85,4 8,3 [ 11,6 85,4 6,3 85,4 6,3 85,4 рН20 сока первой сатурации . Оптическая плотность фильтрата 11,2 11,2 11,2 11,2 11,2 11,2 о, о,: 0, 0,34 0,3і* 0,3** рН 2о фильтрационного осадка сока первой сатурации после вакуум-фильтров, разбавленный водой 1:X 11,6 11,6 11,6 11,6 11,6 9, 5 2, 77 83 ,94 10,0 10,5 11 ,о 8, 3 10,9 2,8 2,8 2, 05 2, 75 1,35 87,5 88,05 86 ,86 81 ,5 87,1 0, i*8 0,38 0,36 0, 0, 59 0,31 фильтрата, разбавленного водой, и отсатурированного фильтрационного осадка г % Оптическая плотность 11,1 35 11 1520101 12 Т а б л и ц а 2 Данные сатурирования суспензии осадка при температуре, С Показатели 1 75 ] В 1 О 85 [ 90 I 95 Фильтрационный коэффициент разбавленного водой фильтрационного осадка после сатурирования до рН 20 10,5 7,8 7,6 7,2 6,8 6,6 Фильтрат,. Од-,% 88,0 88,05 38,05 88,0 87,5 7,0 87,0 Оптическая плотность 0,35 0,36 0,36 0,38 0,40 0,5і* 3 • Та б л и ца Данные показатели при рН ао сатурирования обессахаренного фильтрационного осадка Показатели 6,0 ] 7,0 ] Ї 3,3 9,5 »• Электрокинетический потенциал, мВ м -1,5 -2, 3 -3,0 Размер частиц, мкм 1,0 1,0 2, 0 4,0 В С и коллоиды, % к массе М раствора 0,26 0,25 0, 15 0,10 0, 04 Оптическая плотность фильтрата 0,96 0,95 0, 65 0,35 0, 25 Эффект очистки, % 33,0 35,8 34 ,6 33,2 31 Л Т а б л и ц а -4, 5 6, 5 4 Способ очистки диффузионного сока Показатели Предлагаемый Известный подщелачивание фильтрационного осадка до рН2е 0 [ 11, активирование до рН 20 9,5 10,0 10 ,5 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 85,4 85,4 85,4 85,4 85,4 11,2 11,2 11,2 11,2 2,2 28,2 3,0 28,0 2,5 27,8 28,5 12,0 Диффузионный сок Преддефекованный сок скорость осаждения S s , см/мин объем осадка V , % 3,2 27,5 2,2 13 14 1520101 Продолжение табл.Ц Способ очистки ди^узионного сока Показатели Предлагаемый j Известный лодщелачивэние фильтрационного осадка ДО pH l D 9,5 10,0 Г10,5 --———————_J—__—_—_x_ w L——————— Дефекованныи сок расход извести, % к массе сока щелочность по ф/фД СаО Сок первой сатурации скорость осаждения S^, см/мин объем осадка v -j5,% фильтрационный коэффициент F k 0 .І!!:. .. активирование до рН,ь 12,0 2,2 2,2 2,2 2,2 . 2,5 1,0 1,0 t,o 1.0 1,2 2,5 3,2 2,8 2,5 27,2 25,2 3,3 24,5 25,5 27,0 26,0 5,8 5,6 5.7 6,0 6,2 7,8 88,05 2,9 88,05 ЗМ 0,33 35,в 37,0 0,40 0,38 0,34 0,38 0,35 3,0 6,0 Фильтрат разбавленного водой и отсатурирован~ ного до рН^о 10,5 фильтрационного осадка 9 83., 05 Й 2,В 88,05 Сок второй сатурации оптическая плотность 36,0 0,42 0,38 37,8 0,36 содержание солей кальция , % СаО 0,40 0,35 0,34 эффект очистки,% 37,8 1520101 редактор И. Дербак Составитель А. Гаврилов Техред м.Ходэнич Корректор Э. Лоичакова Заказ 672^/29 Тираж 3 4 Подписное ВНИИПИ-Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113^35, Москва, Ж-35, Раушскав наб., Д. Ч/Ь Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул.Гагарина, 101